6.3.5.2.5
Ochrana prvků sítě VN
Ing. Vítězslav Šťastný, CSc. a kolektiv
V následujících odstavcích je určen správný způsob ochrany
omezovači přepětí u konkrétních druhů zařízení vn, tzn. jsou stanoveny podmínky
pro aplikaci omezovačů vzhledem k parametrům zařízení, určena místa připojení a
případně maximální délky připojovacích vodičů.
Vedení s holými vodiči
Hromadné nasazení omezovačů na vedeních 35 a 22 kV distribučních
sítí se vzhledem k vysokým nákladům, malému vlivu na výpadkovost vedení a
potenciální poruchovosti omezovačů rozhodně nedoporučuje.
Připouští se aplikace omezovačů na vedení zcela výjimečně, např.
v místech prokazatelně exponovaných zvýšenou bouřkovou činností v odůvodněných
případech, kdy tímto opatřením dojde k požadovanému poklesu výpadkovosti
vedení. Doporučuje se posuzovat tyto případy individuálně s pomocí výpočtové
analýzy (viz přílohu).
POZNÁMKA Někdy je v takovém případě vhodné použít omezovače
přepětí v provedení s odpojovačem, který zamezí vzniku zemního spojení
způsobeného poškozeným nebo zničeným omezovačem. U takových omezovačů je však
třeba pravidelně vizuálně kontrolovat, zda nedošlo k jejich odpojení – zda plní
svoji ochrannou funkci.
Vedení s izolovanými vodiči
Výhodou vedení s izolovanými vodiči je menší četnost přímých
úderů blesku do fázových vodičů než u vedení s holými vodiči vlivem jeho
izolace. Nevýhodou izolovaných vodičů je, že v případě průrazu izolace přepětím
toto místo zůstává trvale izolačně zeslabeno a v případě průtoku zkratového
proudu hrozí přepálení vodiče, protože zkratový proud protéká stále stejným
bodem průrazu izolace na rozdíl od holých vodičů, kde se koncový bod oblouku
pohybuje po vodiči. Při přímém úderu dojde v místě úderu k průrazu izolace
jednoho fázového vodiče. V určitém procentu případů dojde k průrazu více
fázových vodičů a s velkou pravděpodobností vznikne mezifázový zkrat. V případě
překročení určité doby trvání zkratu dojde k přepálení vodičů v místě zkratu.
Další poškození izolace vodičů hrozí v nejslabších místech izolace vedení, tj.
na izolátorech s uzemněnými konzolami. K tomu může dojít i při nepřímých
úderech blesku blízko vedení, pokud indukované přepětí na vedení překročí
izolační pevnost izolace a izolátoru.
NahoruOchrana před účinky indukovaných přepětí
V případě indukovaných přepětí při nepřímých úderech je přepětí
ve všech fázích přibližně stejné a nedojde k mezifázovému průrazu. Pokud je
vedení na dřevěných sloupech s neuzemněnými konzolami, nehrozí ani průraz na
izolátorech, protože izolační pevnost dřevěných sloupů značně převyšuje
maximální hodnoty indukovaných přepětí. K průrazu může dojít pouze na
izolátorech sloupů nebo stožárů s uzemněnými konzolami. Proto se doporučuje
vedení na dřevěných sloupech chránit na sloupech s uzemněnými konzolami a u
vedení na betonových nebo ocelových sloupech se doporučuje umístit ochranu
každý 1 km vedení a u všech vedení také v případech vyjmenovaných v normě ČSN
EN 60 543-3-19.
NahoruOchranné prvky pro vedení s izolovanými vodiči
Obecně ochrana vedení s izolovanými vodiči může být zajištěna
různými druhy přepěťových ochranných zařízení jako jsou omezovače přepětí,
omezovače přepětí s hrotovým jiskřištěm nebo hrotová jiskřiště. Účinné ochrany
lze dosáhnou pouze aplikací velkého počtu ochranných prvků. Protože hromadné
nasazení omezovačů přepětí by bylo velmi nákladné a z hlediska provozní
spolehlivosti náročné, realizuje se ochrana hrotovými jiskřišti i za cenu, že
zapůsobení ochrany (přeskok na hrotovém jiskřišti) může být následováno
průtokem zkratového proudu, který musí být vypnut (OZ). Elektrody hrotových
jiskřišť musejí odolávat účinkům zkratových proudů.
NahoruVolba ochrany vedení s izolovanými vodiči
Sloupy s uzemněnými konzolami určené k ochraně se chrání
hrotovými jiskřišti mezi fázovými vodiči a zemí.
Jiskřiště se instalují v určité vzdálenosti od konstrukčních
prvků sloupu tak, aby hoření oblouku nebylo ovlivněno, tzn. aby oblouk po celou
dobu hořel mezi elektrodami jiskřiště a nepřeskočil na kovové části sloupu.
Vhodná vzdálenost je dána použitou konstrukcí hrotových jiskřišť. Doskoky
jiskřišť pro vedení 22 kV a 35 kV jsou v tabulce 3.
Tabulka 3 – Doskoky jiskřišť podle napětí sítě
NahoruPřístroje na vedení
Omezovači přepětí je účelné chránit ta zařízení, kterým hrozí
poškození při atmosférického přepětí na vedení. Zařízení lze chránit proti
účinkům vzdálených i blízkých úderů blesku do vedení, ale nelze chránit
efektivně proti přímému úderu do sloupu s instalovaným zařízením. Omezovače se
připojí mezi fáze a uzemněnou konzoli na sloupu, kde je instalované chráněné
zařízení. Maximální přípustná délka přívodů je 2 m. Dálkově ovládané odpínače
(DOO) a vypínače osazené přístrojovými transformátory napětí a proudu ve všech
fázích se chrání omezovači přepětí z obou stran. U ostatních DOO se chrání
pouze přístrojové transformátory napětí.
NahoruPřechod venkovního vedení do kabelu
Kabel se na přechodu z venkovního vedení vždy chrání
omezovači přepětí.
Zemní svorky omezovačů jsou připojeny nejkratším způsobem na
konstrukci stožárů nebo k uzemňovacímu svodu sloupu. Plášť kabelu je nejkratším
způsobem připojen do místa připojení zemních svorek omezovačů na konstrukci
stožáru nebo k uzemňovacímu svodu sloupu.
Obrázek 5 – Optimální způsob připojení omezovače ke
koncovce kabelu
Fázový vodič se musí přiblížit co nejvíce vn svorce omezovače
tak, aby připojení mezi vn svorkou omezovače a fázovým vodičem bylo co
nejkratší, nejlépe nulové délky.
Fázový vodič mezi omezovačem a kabelovou koncovkou musí být co
nejkratší. Optimální uspořádání, které se běžně používá, je na obrázku 5.
NahoruVložené kabelové úseky a závěsné kabely
Každý úsek kabelu vložený do venkovního vedení musí být chráněn
omezovači přepětí instalovanými na obou koncích kabelu s výjimkou velmi
krátkých úseků do délky 10 m, kde stačí ochrana omezovači z jedné strany
kabelu.
Omezovače se připojují způsobem popsaným v bodě 7.4 (optimální
připojení na obrázku 5). Ochranná opatření obsažená bodě 6.1 musejí být
dodržena u vedení na obou stranách vloženého kabelového úseku.
Závěsné kabely se chrání stejným způsobem jako kabely
úložné.
NahoruKabelová zaústění
Kabelová zaústění z venkovních vedení se chrání na přechodu z
venkovního vedení. Kabelová zaústění z venkovních vedení delší než 25 m je
vhodné chránit i na opačném…
